冷軋輥制造工藝可分為三個階段:1、1940~1960年,當(dāng)時鍛鋼軋輥多用做冷軋工作輥,用電弧爐冶煉,不經(jīng)真空脫氣。當(dāng)時的目標(biāo)是輥身硬度均勻,在軋輥制造過程中和使用過程中不發(fā)生災(zāi)難性斷裂。軋輥鋼中Cr含量為1.5%~2.0%,2、1960~1970年,在此期間開始用電渣重熔法制造高質(zhì)量冷軋輥。在此期間同時出現(xiàn)了用真空脫氣法冶煉軋輥用鋼的工藝,含2.5%~3.0%Cr的冷軋工作輥的淬硬層達到15.8~19mm。3、1980~1991年,軋機改進,對冷軋薄板質(zhì)量要求越來越高,因而對軋輥質(zhì)量要求也高,大大減少了軋輥的剝落。 冷軋輥在工作過程中要承受很大的軋制應(yīng)力,加上軋件的焊縫、夾雜、邊裂等問題,容易導(dǎo)致高溫,使工作輥受到強烈熱沖擊,造成裂紋、粘輥、剝落或者報廢。因此,冷軋輥要有抵擋因彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、剪切應(yīng)力引起的開裂和剝落的能力,同時也要有高的接觸疲勞強度、高的斷裂韌性和熱沖擊強度等。所以如何增加軋輥的使用壽命,一直是軋輥制造業(yè)面臨的重大問題。 冷軋工作輥一般使用的材質(zhì)有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A以及Cr5系列等。為增加淬硬層深及接觸疲勞壽命,同時也為達到軋件對冷軋工作輥力學(xué)性能和使用性能的進一步要求,自80年代中、后期,國外軋輥生產(chǎn)廠對5%Cr冷軋輥鋼進行了化學(xué)成分的優(yōu)化工作,主要是在5%Cr鋼中增加Mo、V的含量或加入Ti、Ni等元素。 目前,冷軋輥材料仍在不斷的向前發(fā)展,一部分學(xué)者認(rèn)為,冷軋輥應(yīng)該朝高鉻方向發(fā)展。因為鉻含量的增加,淬硬層增加,而且材料中碳化物類型可以轉(zhuǎn)化為M23C7型,其代表性國家主要為英、美、日本等;還有一部分學(xué)者堅持低鉻輥、堅持二次淬火,理由是當(dāng)軋輥表面出現(xiàn)微裂紋時,如不及時除去,隨著軋制的進行,微裂紋會同時沿著徑向和周向慢慢擴展,進而發(fā)生剝落,嚴(yán)重時徑向擴展一般到淬硬層位置。如果淬硬層很深,淬火時出現(xiàn)裂紋的可能性就增加,這樣發(fā)生剝落將直接造成報廢,損失較大。
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